汽车尾灯的控制器设计原理是什么？如何实现？

一、设计任务要求

1、汽车尾灯控制器内容

基本设计要求： 设计系统模拟汽车尾灯两侧信号，左右各有3个

指示灯(用发光二极管模拟)，具有如下模式：

(1)汽车正向行使时，指示灯全部处于熄灭状态。

(2)汽车右转弯行驶时，右侧的3个指示灯按右循环顺序点亮，

(3)汽车左转弯行驶时，左侧的3个指示灯按左循环顺序点亮

(4)汽车临时刹车时，指示灯同时处于闪烁状

整体电路要双面板布线，状态转换可用数码管显示(选做)

二、设计框图及整机概述

2.1汽车尾灯控制器

2.1.1设计框图

2.1.2整机概述

汽车尾灯控制电路中，汽车尾灯有正常运行、右转弯、左转弯和临时刹车4种不同状态。当正常行驶时，汽车的左右尾灯全灭;当汽车右转弯时，汽车的右尾灯按顺序依次从里向外循环点亮;当汽车左转弯时，汽车的左尾灯按顺序依次从里向外循环点亮;当汽车临时刹车是，所有的尾灯随着CP同时闪烁。

三、各单元电路的设计方案及原理说明

3.1汽车尾灯控制电路单元(五号字)(单元电路图，设计过程及原理说明)

3.1.1三进制计数器

三进制计数器由触发器74ls161构成。74ls161是4位初值可预置数的16进制同步计数器，如图3.1.1所示：

采用同步置数法，预置数1101，当CLK产生上升沿时开始计数，计数到1111时返回预置数重新计数。从而由74ls161十六进制计数器实现三进制计数器功能，如图3.1.2：

3.1.2译码电路

如图3.1.3，译码电路是由3-8译码器74ls138和6个与非门74ls00构成。74ls138的3个输入端A、B、C分别接S1、Q1、Q0，其中Q1、Q0是三进制计数器的输出端。当S1=0、使能信号A=E1=1，计数的状态为00、01、10时Y1、Y2、Y3依次输出低电平有效(Y5、Y6、Y7、输出高电平无效)，经过与非门后依次高电平输出;当S1=1、使能A=E1=1时Y5、Y6、Y7依次输出低电平有效(Y1、Y2、Y3输出高电平无效)，经过与非门后依次高电平输出;当E1=0、A=1时74ls138全部输出全为高电平，经过与非门后全为低电平;当G=0、A=CP时，与非门输出端随着CP脉冲的频率闪烁。

3.3.3开关控制电路、开关S1、S0

列写开关、信号CP与使能信号E1、A的逻辑功能表

表3.1.1

开关控制CP使能信号

S1S0E1A

00×01

01×11

10×11

11CP0CP

将逻辑功能表整理后得

E1=S1异或S0、

A=((S1﹒S0)(S1﹒S0﹒CP)’)’

如图3.1.4画出开关控制电路与开关

3.1.4 LED、数码管驱动显示电路

如图3.1.5、3.1.6所示，LED显示电路由LED接300欧电阻组成，数码管由74ls48驱动。当S1、S0都没有按下时，LED灯全灭，74ls48输入端为0000，数码管显示数字0。当按下S0时，D3、D2、D1前的与非门依次高电平输出，实现D3、D2、D1依次从里向外点亮;74ls48输入端为0001，数码管显示数字1;。当按下S1时，D4、D5、D6前的与非门依次高电平输出，实现D4、D5、D6依次从里向外点亮;74ls48输入端为0010，数码管显示数字2;。当S0、S1都按下时D1、D2、D3、D4、D5、D6随着CP的频率闪烁，74ls48输入端为0011，数码管显示数字3。

具有良好的汽车尾灯性能是汽车必不可少的，也是行车安全重要的一部分。汽车尾灯的闪烁并不是毫无规律的(电动汽车控制器)，它是根据汽车行驶的方向不断变化的。汽车尾灯控制电路(汽车控制系统)与汽车尾灯的变化息息相关，简而言之，就是汽车尾灯控制电路掌握着汽车尾灯的变化规律。那么汽车尾灯控制电路的工作原理及它是怎样设计的呢?作者通过搜集整理资料，对于汽车尾灯控制电路(汽车电子控制技术)相关知识进行如下归纳。

汽车尾灯的控制电路的工作原理

汽车尾灯控制电路包含译码电路和显示驱动电路。其显示驱动电路由6个发光二极管和6个反相器(7404)构成;译码电路由3—8线译码器74138和6个与非门(7400)构成。74138的三个输入端A、B、C分别接三进制计数器的输出端1Q、2Q和转向控制开关[2]。当[2]=0，使能端信号G=0(译码器工作)、S=1，计数器的状态为00、01、10时，74138对应的输出端Y0、Y1、Y2依次为“0”有效，即反相器G1～G3的输出端也依次为0，故指示灯按D3←D2← D1顺序点亮。若上述条件不变，而[2]=1时，则74138对应的输出端Y4、Y5、Y6依次为0有效，即反相器G4～G6的输出依次为0，故指示灯按D4→ D5→ D6顺序点亮。当G=1(译码器禁止译码)、S=1时，74138的输出全为1，G1～G6的输出也全为1，指示灯全灭;G =1、S=CP时，指示灯随CP的频率闪烁。(“1”表示高电平，“0”表示低电平)，电路中限流电阻取值为0.2 kΩ。汽车尾灯控制电路如图所示。

本电路用几个廉价的晶体管和两个继电器使公共汽车的抽动国信号和拐弯信号能综合控制尾灯;制动时两个尾灯都亮，拐弯时只有一个尾灯亮。拐弯信号使尾灯每秒亮两次。拐弯时C1和C2充电至拐弯信号的峰压。电容的大小要使继电器能够在灯闪的间隙时间内吸合。如果电容选得太大，在拐弯信号撤除之后，制动信号就无法马上使尾灯亮起来。本电路是为新式汽车设计的，这种汽车为了保证安全起见需要将拐弯信号和制动信号分开。

汽车尾灯控制电路设计方案

汽车尾部左右两侧各有3个指示灯。当接通左转、右转、刹车和检查时，指示灯按照指定要求闪烁。

汽车尾灯控制电路设计要求为：假设汽车尾部左右两侧各有三个指示灯(用发光二极管模拟)。

(1) 汽车正常运行时指示灯全灭;

(2)右转弯时，右侧三个指示灯按右循环顺序点亮;

(3)左转弯时，左侧三个指示灯按左循环顺序点亮;

(4) 临时刹车时，所有指示灯同时闪烁[2]。用三个开关控制指示灯的点亮状态。

根据设计要求，画出汽车尾灯控制电路原理框图，如图所示。

按照设计要求此汽车尾灯控制电路是由振荡电路、三进制计数器、译码电路、显示驱动电路和开关控制电路等电路组成。由于汽车左右转弯时，三个指示灯循环点亮，所以用三进制计数器控制译码器电路顺序输出低电平，从而控制尾灯按要求点亮。

汽车尾灯控制电路的仿真设计

将各模块电路连接成完整的仿真电路，时钟脉冲控制信号CP直接采用EWB软件平台中的脉冲信号源。如图所示：

经过以上所述的设计内容及要求的分析，可以将电路分为以下几部分：

首先，通过555定时器产生频率为1Hz的脉冲信号，该脉冲信号用于提供给D触发器和刹车时的输入信号。

3个D触发器用于产生三端输出的001、010、100的循环信号，此信号提供左转、右转的原始信号。

左转、右转的原始信号通过6个与门以及电键提供的高低电位信号，将原始信号分别输出到左、右的3个汽车尾灯上。这部分电路起到信号分拣的作用。

分拣之后的信号通过或门，实现与刹车、检查电键信号的之间选择。最终得到的信号即可输出到发光二极管上，实现所需功能。随着电子系统的逐渐进入，对于汽车产品的广泛应用也在不断的加强，那么对于汽车尾灯控制器大家是怎么理解的呢，对于汽车尾灯控制器大家又了解多少呢，不知道的朋友不用着急，下面小编就把小编自己的总结的跟大家分享一下关于汽车尾灯控制器的一些相关的知识，希望大家可以拿来参考一下。

随着现代社会的不断进步，人们愈来愈离不开汽车。然而，随着汽车数量的急剧增加，道路安全就愈发引起人们的关注。现在认识到，仅仅依靠汽车本身的结构因素保证行车安全，已经是不现实的事情，因而必须强化对车辆上涉及安全的主要部位，进行定期的检查，并按一定的技术标准对它们的技术状况加以考核，通过具有一定精度的各种检验台测试取得的数据，科学而又定量地判断车辆安全装置的技术状况，给出恰当的评价。而汽车车灯故障率在汽车行驶过程中是比较高的，车灯故障时，不能正确反应汽车驾驶员的行车意识而给安全行车埋下事故隐患。

而随着电子系统能够在汽车产品中的广泛应用，大大保证了控制系统的自动化，而且汽车造型日趋流线型，汽车尾灯对于汽车整体造型的完美体现有着很大作用，汽车尾灯控制系统在汽车成品中所占的比重也逐渐加大。

尾灯又是汽车品牌的体现，不同的尾灯的形状、在车上的安装位置、不同信号功能的相对位置等都是使汽车独树一帜的有效手段。同时，对汽车整体而言，尾灯安装后，与车身必须能浑然一体，并且在点亮与未点亮时都具有整体的协调性。国内汽车尾灯控制技术方面的产品主要是动态式图文显示的汽车尾灯口。

该系统硬件主要包括以下三大模块：逻辑开关控制器、AT89S52单片机系统、LED灯阵等组成，从而形成了信号识别电路、控制器以及发光电路三个模块。其中单片机系统(微控制器)作为中央处理单元，根据逻辑开关控制器检测到驾驶员所执行开关控制信号，获得的相应信号进行传输使单片机系统收到指令，进而使LED灯阵发出相应的指示。

汽车尾灯控系统中的控制功能包括左转、右转、刹车检查、夜间行驶等，主要为了模拟实际汽车尾灯控制电路，进而达到可靠性高、实用性好和普遍性强等特点，所研究方案的硬件电路简单，可以广泛应用在各种机动车辆上。